Електрохидравличен ефект на Yutkin и неговото приложение

Ако тухла се хвърли в бъчва с вода, цевта ще оцелее. Но ако я застреляте с пистолет, водата моментално ще счупи обръчите. Факт е, че течностите са практически несвиваеми.

Сравнително бавно падащата тухла позволява на водата да реагира навреме: нивото на течността ще се повиши леко. Но когато бърз куршум се разбие във водата, водата няма време да се издигне, в резултат на това налягането рязко се повишава и цевта се разпада.

Нещо подобно ще се случи, ако ударите цевта Светкавица… Разбира се, това се случва рядко. Но тук в езерото или реката «ударите» са по -чести.

Лев Александрович Юткин в детството е свидетел на подобно събитие. Или защото на тази възраст всичко се възприема много по -ярко, или картината вече беше много впечатляваща, само момчето си спомняше до края на живота си сухото пукане на електрически разряд и високото извисяване на водата.

Случайно шпионски феномен на природата го интересува за цял живот. По -късно той симулира електрически разряд в течност у дома, установи много от неговите закономерности, нарече го електрохидравличния ефект и измисли как да използва „укротената мълния“ в полза на хората.

Лев Александрович Юткин (1911 — 1980)

През 1986 г. посмъртно е публикувана капиталовата монография на Л. А. Юткин „Електрохидравличният ефект и неговото приложение в промишлеността“. Той отразява работата на забележителен изследовател и изобретател, който прекарва няколко десетилетия в изучаване на оригиналния метод за преобразуване на електрическата енергия в механична енергия.

Електрохидравличният ефект възниква в течност, когато в нея се възбужда импулсен електрически разряд и се характеризира с високи стойности на мигновени токове, мощности и налягания. По същество и по характера на проявлението си, електрохидроимпулсният процес е електрически взрив, способен да деформира различни материали.

С помощта на този ефект искровите разряди, възникващи във водна среда, създават свръхвисоко хидравлично налягане, което се изразява в моменталното движение на течността и в разрушаването на обекти в близост до зоната на изпускане, които дори не се нагряват нагоре.

Използвайки го, те започнаха да смачкват и смилат различни материали — от чупливи сплави като карбидни и хартиени отпадъци до скали. И така, за смачкване на 1м3 гранитът трябва да се консумира около 0,05 kW•h електроенергия. Това е много по -евтино от конвенционалните експлозии, използващи барут, тол, амонит и други вещества.

Тогава електрохидравличният ефект намери приложение при подводни сондиращи операции: с негова помощ със скорост 2-8 см в минута можете да пробиете дупки с диаметър от 50 до 100 мм в дебелина на гранит, желязна руда, в бетон маса.

В резултат на това се оказа, че електрохидравличният ефект може да бъде овладян полезно от много други професии: щамповане и заваряване на метали, почистване на части от котлен камък и отпадъчни води от микроби, образуване на емулсии и изстискване на газове, разтворени в течности от течности, втвърдяване на камъни в бъбреците и повишаване на плодородието на почвата …

Разбира се, дори и днес не знаем всички възможности на тази универсална технология, която дава възможност за решаване на много енергийни и екологични проблеми.

Можете да изтеглите книгата на Л. А. Юткин „Електрохидравличен ефект и неговото приложение в индустрията“ тук: Резервирайте в PDF (5.1 MB)

Електрохидравличният ефект (EGE) е нов индустриален метод за преобразуване на електрическата енергия в механична енергия, който се извършва без посредничество на междинни механични връзки, с висока ефективност. Същността на този метод се състои във факта, че когато в обема на течността в отворен или затворен съд се извършва специално образуван импулсен електрически (искра, четка и други форми) разряд, около зоната възникват свръхвисоки хидравлични налягания на неговото образуване, които са способни да извършват полезна механична работа и са придружени от комплекс от физически и химични явления.

— Юткин Л.А.

Физическата същност на електрохидравличния ефект (EHE) се крие във факта, че мощен електрически разряд в течност създава много голямо хидравлично налягане, което е в състояние да окаже значителен силов ефект.

Това се случва по следния начин. Токът с висока плътност причинява концентрирано освобождаване на Джоулова топлина, което осигурява силно нагряване на получената плазма.

Температурата на газа, която не се компенсира от бързото отвеждане на топлината, се повишава бързо, което води до бързо повишаване на налягането в текущия канал, който има малко напречно сечение в началния интервал от време.

Цилиндрична вълна на компресия възниква в течността поради бързото разширяване на парогазовата кухина под действието на вътрешно налягане.

Интензивното освобождаване на енергия в канала може да доведе до превишаване на скоростта на нейното разширяване на стойността, съответстваща на скоростта на звука в течността, което води до трансформация на компресионния импулс в ударна вълна.

Нарастването на обема на кухината продължава, докато налягането в нея стане по -малко от налягането на външната среда, след което тя се срутва.